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数据库架构举例说明

时间:2019-12-24 10:22:06  来源:  作者:

本文以MySQL数据库为例说明。

一、数据库架构原则有以下几种:

1、高可用

2、高性能

3、一致性

4、扩展性

二、常见的架构方案:

  • 方案一:主备架构,只有主库提供读写服务,备库冗余作故障转移用
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  • 方案二:双主架构,两个主库同时提供服务,负载均衡
数据库架构举例说明
 
 
 

 

  • 方案三:主从架构,一主多从,读写分离
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  • 方案四:双主+主从架构,看似完美的方案
数据库架构举例说明
 
 
 

 

三、弊端解决方案

任何方案都有弊端,有了弊端就要有应对方案。

  • 第一类:主库和从库一致性解决方案
数据库架构举例说明
 
 
 

 

数据库架构举例说明
 
 
 

下面是解决数据不一致性产生的原因:

1、直接忽略,如果业务允许延时存在,那么就不去管它。

2、强制读主,采用主备架构方案,读写都走主库。用缓存来扩展数据库读性能 。有一点需要知道:如果缓存挂了,可能会产生雪崩现象,不过一般分布式缓存都是高可用的。

3、选择读主,写操作时根据库+表+业务特征生成一个key放到Cache里并设置超时时间(大于等于主从数据同步时间)。读请求时,同样的方式生成key先去查Cache,再判断是否命中。若命中,则读主库,否则读从库。代价是多了一次缓存读写,基本可以忽略。

4、半同步复制,等主从同步完成,写请求才返回。就是大家常说的“半同步复制”semi-sync。这可以利用数据库原生功能,实现比较简单。代价是写请求时延增长,吞吐量降低。

5、数据库中间件,引入开源(mycat等)或自研的数据库中间层。个人理解,思路同选择读主。数据库中间件的成本比较高,并且还多引入了一层。

  • 第二类:DB和缓存一致性解决方案
数据库架构举例说明
 
 
 

下面是常用的缓存使用方式:

第一步:淘汰缓存;

第二步:写入数据库;

第三步:读取缓存?返回:读取数据库;

第四步:读取数据库后写入缓存。

四、总结

1、架构演变历史

  • 架构演变一:方案一 -> 方案一+分库分表 -> 方案二+分库分表 -> 方案四+分库分表;
  • 架构演变二:方案一 -> 方案一+分库分表 -> 方案三+分库分表 -> 方案四+分库分表;
  • 架构演变三:方案一 -> 方案二 -> 方案四 -> 方案四+分库分表;
  • 架构演变四:方案一 -> 方案三 -> 方案四 -> 方案四+分库分表;

2、个人见解

  • 加缓存和索引是通用的提升数据库性能的方式;
  • 分库分表带来的好处是巨大的,但同样也会带来一些问题。
  • 不管是主备+分库分表还是主从+读写分离+分库分表,都要考虑具体的业务场景。

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